¿Cuál es la relación entre la fotosíntesis de la intensidad de la luz y la temperatura?

La fotosíntesis es el proceso por el cual las plantas aprovechan la energía en forma de luz (fotones) del sol para producir glucosa y otros productos. Puede que ya sepas que:

Luz + 6CO2 + 6H2O -> C6H12O6 (glucosa) + 6O2

En esta reacción, la energía de la luz excita los electrones en los fotosistemas de las membranas tilacoides de la clorofila. Los fotosistemas son proteínas, y el grado de excitación electrónica / transferencia de energía depende de la cantidad de energía expuesta al electrón dentro de esa estructura proteica.

Con una mayor intensidad de luz, más membranas tilacoides pueden realizar la fotosíntesis ya que hay más luz disponible para proporcionar a los electrones la energía necesaria para este proceso. Además, el proceso de excitación de electrones ocurre más rápido, produciendo así más NADPH y ATP, permitiendo que ocurra más fotosíntesis en la reacción oscura / ciclo de Calvin.

Ahora, en la siguiente reacción en la fotosíntesis, el ciclo de Calvin :

Esta imagen es del libro de texto de biología de boundless.com.

Como puede ver, el CO2 se fija en un RuBP existente (bisfosfato de ribulosa, un compuesto de azúcar 5-C). Esto requiere una enzima, RuBisCo (ribulosa bisfosfato carboxilato). En biología celular básica y química molecular, puede haber aprendido que las enzimas son simplemente proteínas que catalizan una reacción y, a temperaturas más altas, pueden desnaturalizarse. Cuando las enzimas se desnaturalizan, experimentan cambios conformacionales y no pueden catalizar una reacción como lo hacen normalmente. Por esta razón, las temperaturas extremadamente altas evitarán que se produzca la fotosíntesis debido a la acumulación de NADPH debido a la falta de fijación de CO2 y la síntesis de glucosa, en parte debido a la desnaturalización de enzimas como RuBisCo.

Existe una correlación directa entre la intensidad de la luz y la actividad de fotosíntesis con una capacidad máxima para el cloroplasto.

Con la intensidad de la luz viene el calor. La transpiración aumenta el enfriamiento por evaporación evitando que la hoja se sobrecaliente. Sin embargo, aumentar la intensidad de la luz más allá de la capacidad de la hoja para enfriarse desnaturalizará sus proteínas.

Los cultivadores de marihuana de interior ilegales a menudo maximizan la intensidad de la luz para aumentar la productividad, utilizando acondicionadores de aire para eliminar el calor de las luces y enfriar las plantas. A menudo es su alto consumo eléctrico lo que los delata a la policía.